2019物理優(yōu)級(jí)（備、講、練）全國(guó)經(jīng)典版講義第13章 第1講原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第1講原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜板塊一主干梳理·夯實(shí)基礎(chǔ)【知識(shí)點(diǎn)1】氫原子光譜Ⅰ1．原子的核式結(jié)構(gòu)（1）電子的發(fā)現(xiàn)：英國(guó)物理學(xué)家J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子.（2）α粒子散射實(shí)驗(yàn):1909~1911年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福和他的助手進(jìn)行了用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn),但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，也就是說它們幾乎被“撞”了回來(lái)。(3)原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心有一個(gè)很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn).2．光譜(1）光譜用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長(zhǎng)展開，獲得光的波長(zhǎng)（頻率)和強(qiáng)度分布的記錄,即光譜。(2）光譜分類有些光譜是一條條的亮線，這樣的光譜叫做線狀譜.有的光譜是連在一起的光帶，這樣的光譜叫做連續(xù)譜。（3)氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律巴耳末線系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長(zhǎng)公式eq\f（1,λ）＝Req\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f(1，22)－\f(1,n2）))，(n＝3，4，5，…)，R是里德伯常量，R＝1.10×107m－1，n為量子數(shù)。【知識(shí)點(diǎn)2】氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式Ⅰ1．玻爾理論(1)定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的,電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。(2)躍遷:原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定,即hν＝Em－En。(h是普朗克常量，h＝6。63×10－34J·s）(3）軌道:原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的。2．基態(tài)和激發(fā)態(tài)原子能量最低的狀態(tài)叫基態(tài),其他能量較高的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。3．氫原子的能級(jí)圖板塊二考點(diǎn)細(xì)研·悟法培優(yōu)考點(diǎn)1氫原子能級(jí)圖及原子躍遷［深化理解]1．能級(jí)圖中相關(guān)量意義的說明氫原子的能級(jí)圖如圖所示.2．對(duì)原子躍遷條件hν＝Em－En的說明（1)原子躍遷條件hν＝Em－En只適用于原子在各定態(tài)之間躍遷的情況。（2）當(dāng)光子能量大于或等于13.6eV時(shí),也可以被處于基態(tài)的氫原子吸收,使氫原子電離；當(dāng)處于基態(tài)的氫原子吸收的光子能量大于13.6eV時(shí),氫原子電離后，電子具有一定的初動(dòng)能。（3)原子還可吸收外來(lái)實(shí)物粒子(例如自由電子）的能量而被激發(fā)。由于實(shí)物粒子的動(dòng)能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級(jí)的能量差值（E＝Em－En)，均可使原子發(fā)生能級(jí)躍遷。3．躍遷中兩個(gè)易混問題（1)一群原子和一個(gè)原子氫原子核外只有一個(gè)電子,這個(gè)電子在某個(gè)時(shí)刻只能處在某一個(gè)可能的軌道上,在某段時(shí)間內(nèi)，由某一軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí)，可能的情況只有一種,但是如果容器中盛有大量的氫原子，這些原子的核外電子躍遷時(shí)就會(huì)有各種情況出現(xiàn)了.一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線條數(shù)為N＝eq\f（nn－1,2)＝Ceq\o\al(2,n）。（2）直接躍遷與間接躍遷原子從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種能量狀態(tài)時(shí),有時(shí)可能是直接躍遷，有時(shí)可能是間接躍遷.兩種情況下輻射(或吸收)光子的能量是不同的。直接躍遷時(shí)輻射（或吸收)光子的能量等于間接躍遷時(shí)輻射（或吸收）的所有光子的能量和。例1(多選）如圖為氫原子的能級(jí)示意圖，鋅的逸出功是3.34eV,那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的是（)A．用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象B．一群處于n＝3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出3種不同頻率的光C．一群處于n＝3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),發(fā)出的光照射鋅板,鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為8。75eVD．用能量為14.0eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子電離(1）如何求出輻射的光譜線條數(shù)？提示：①一群氫原子輻射光譜線條數(shù)Ceq\o\al(2,n)；②一個(gè)氫原子最多輻射光譜線條數(shù)n－1。（2）如何判定處于基態(tài)的氫原子能否躍遷？提示:①若光子的能量大于或等于電離能,一定能電離；②若光子的能量小于電離能，那該光子的能量必須等于能級(jí)差，才能躍遷；③若實(shí)物粒子的動(dòng)能大于或等于能級(jí)差也能使氫原子躍遷。嘗試解答選BCD.當(dāng)氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出光子的能量有可能大于3.34eV，鋅板有可能產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由躍遷關(guān)系可知，選項(xiàng)B正確；從n＝3能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的光子最大能量為12。09eV，由光電效應(yīng)方程可知，發(fā)出光電子的最大初動(dòng)能為8。75eV，選項(xiàng)C正確;氫原子在吸收光子能量時(shí)需滿足兩能級(jí)間的能量差,14.0eV〉13.6eV，因此可以使處于基態(tài)的氫原子電離，選項(xiàng)D正確。總結(jié)升華解答氫原子能級(jí)圖與原子躍遷問題的注意事項(xiàng)（1）能級(jí)之間躍遷時(shí)放出的光子頻率是不連續(xù)的。（2)能級(jí)之間發(fā)生躍遷時(shí)放出(吸收）光子的頻率由hν＝Em－En求得。若求波長(zhǎng)可由公式c＝λν求得，若光子的能量大于13。6eV,則可使處于基態(tài)的氫原子電離,如例題中D選項(xiàng).(3）一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n－1)。(4）一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法。①用數(shù)學(xué)中的組合知識(shí)求解:N＝Ceq\o\al（2,n)＝eq\f（nn－1，2）。②利用能級(jí)圖求解：在氫原子能級(jí)圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后相加.eq\a\vs4\al（［跟蹤訓(xùn)練］)如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài),在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2。49eV的金屬鈉.(1)這群氫原子能發(fā)出________種不同頻率的光，其中有________種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)。(2)金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為________eV。答案（1)32(2）9。60解析（1）有3種躍遷方式,如圖所示第3激發(fā)態(tài)→第1激發(fā)態(tài)，放出光子的能量為ΔE＝E3－E1＝（－1。51eV）－（－13。6eV)＝12.09eV〉2。49eV第3激發(fā)態(tài)→第2激發(fā)態(tài)，放出光子的能量為ΔE＝E3－E2＝（－1。51eV）－(－3.4eV）＝1。89eV<2。49eV第2激發(fā)態(tài)→第1激發(fā)態(tài)，放出光子的能量為ΔE＝E2－E1＝（－3.4eV)－(－13.6eV）＝10。2eV〉2.49eV光子能量大于逸出功的能發(fā)生光電效應(yīng)，故有2種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)。（2)根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，有Ek＝hν－W0＝12.09eV－2。49eV＝9。60eV。考點(diǎn)2與能級(jí)有關(guān)的能量問題[拓展延伸］1．原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷的能量情況吸收一定能量的光子，當(dāng)一個(gè)光子的能量滿足hν＝E末－E初時(shí)，才能被某一個(gè)原子吸收，使原子從低能級(jí)E初向高能級(jí)E末躍遷，而當(dāng)光子能量hν大于或小于E末－E初時(shí)都不能被原子吸收.2．原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷的能量情況以光子的形式向外輻射能量，所輻射的光子能量恰等于發(fā)生躍遷時(shí)的兩能級(jí)間的能量差。3．電離時(shí)的能量當(dāng)光子能量大于或等于原子所處的能級(jí)絕對(duì)值時(shí)，可以被氫原子吸收，使氫原子電離，多余的能量作為電子的初動(dòng)能。4．氫原子躍遷時(shí)電子動(dòng)能、電勢(shì)能與原子能量的變化規(guī)律(1)電子動(dòng)能變化規(guī)律①?gòu)墓缴吓袛嚯娮永@氫原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)靜電力提供向心力，即keq\f(e2,r2）＝meq\f（v2，r)，所以Ekn＝eq\f(ke2,2rn），隨r增大而減小.②從庫(kù)侖力做功上判斷，當(dāng)軌道半徑增大時(shí)，庫(kù)侖引力做負(fù)功，故電子動(dòng)能減小。反之，當(dāng)軌道半徑減小時(shí)，庫(kù)侖引力做正功，故電子的動(dòng)能增大。（2)原子的電勢(shì)能的變化規(guī)律①通過庫(kù)侖力做功判斷，當(dāng)軌道半徑增大時(shí)，庫(kù)侖引力做負(fù)功，原子的電勢(shì)能增大。反之,當(dāng)軌道半徑減小時(shí)，庫(kù)侖引力做正功,原子的電勢(shì)能減小。②利用原子能量公式En＝Ekn＋Epn判斷，當(dāng)軌道半徑增大時(shí),原子能量增大，電子動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大。反之，當(dāng)軌道半徑減小時(shí)，原子能量減小,電子動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小。例2已知?dú)湓踊鶓B(tài)的電子軌道半徑為r1＝0。528×10－10m，量子數(shù)為n的能級(jí)值為En＝eq\f(－13.6,n2)eV。(1)求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；(2)有一群氫原子處于量子數(shù)n＝3的激發(fā)態(tài)，畫一張能級(jí)圖，在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾種光譜線?（3）計(jì)算這幾種光譜線中波長(zhǎng)最短的波長(zhǎng)。（靜力電常量k＝9×109N·m2/C2，電子電荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，真空中光速c＝3。00×108m/s)(1）如何計(jì)算電子的動(dòng)能?提示：庫(kù)侖力提供向心力。(2)如何計(jì)算光譜線的波長(zhǎng)？提示:En－Em＝heq\f（c，λ）。嘗試解答(1)13.6_eV__(2）圖見解析__（3)1。03×10－7_m。(1)核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靜電力提供向心力，則eq\f（ke2，r\o\al（2，1)）＝eq\f（mv2,r1），又知Ek＝eq\f（1，2）mv2，故電子在基態(tài)軌道的動(dòng)能為：Ek＝eq\f(ke2,2r1)＝eq\f(9×109×1。6×10－192,2×0。528×10－10）J≈2.18×10－18J≈13.6eV。（2)當(dāng)n＝1時(shí),能級(jí)值為E1＝eq\f（－13.6，12)eV＝－13.6eV.當(dāng)n＝2時(shí)，能級(jí)值為E2＝eq\f(－13。6，22)eV＝－3。4eV。當(dāng)n＝3時(shí)，能級(jí)值為E3＝eq\f（－13.6，32)eV＝－1.51eV。能發(fā)出的光譜的線分別為3→2，2→1，3→1共3種，能級(jí)圖如圖所示。(3）由E3向E1躍遷時(shí)發(fā)出的光子頻率最大，波長(zhǎng)最短.hν＝E3－E1,又知ν＝eq\f（c,λ）則有λ＝eq\f（hc，E3－E1)＝eq\f(6。63×10－34×3×108,12。09×1。6×10－19)m≈1.03×10－7m?？偨Y(jié)升華氫原子與人造衛(wèi)星能量變化比較eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練］)氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道的過程中（）A．原子要吸收光子,電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大B．原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小C．原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小D．原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大答案D解析根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)能量較大，必須吸收一定能量的光子后,電子才能從離核較近的軌道躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道,故B錯(cuò)誤;氫原子核外電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，由原子核對(duì)電子的庫(kù)侖力提供向心力,即：keq\f(e2，r2）＝meq\f(v2，r)，又Ek＝eq\f(1,2）mv2,所以Ek＝eq\f(ke2，2r）。由此式可知電子離核越遠(yuǎn)，即r越大時(shí)，電子的動(dòng)能越小，故A、C錯(cuò)誤;r變大時(shí),庫(kù)侖力對(duì)核外電子做負(fù)功，因此電勢(shì)能增大，從而判斷D正確。板塊三限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)時(shí)間:45分鐘滿分：100分一、選擇題（本題共10小題，每小題8分，共80分。其中1～6為單選，7～10為多選)1．根據(jù)經(jīng)典電磁理論，從盧瑟福原子模型可以得到的結(jié)論是（)A．原子十分穩(wěn)定，原子光譜是連續(xù)譜B．原子十分穩(wěn)定,原子光譜是線狀譜C．原子很不穩(wěn)定,原子光譜是連續(xù)譜D．原子很不穩(wěn)定，原子光譜是線狀譜答案C解析按照經(jīng)典電磁理論，加速運(yùn)動(dòng)的電子，要不斷地向周圍發(fā)射電磁波，發(fā)射的應(yīng)該是連續(xù)譜，電子的能量不斷減少，最后電子要落到原子核上，即原子不穩(wěn)定,C正確。2．對(duì)原子光譜，下列說法不正確的是(）A．原子光譜是不連續(xù)的B．由于原子都是由原子核和電子組成的,所以各種原子的原子光譜是相同的C．由于各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同，所以各種原子的原子光譜也不相同D．分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素答案B解析原子光譜為線狀譜，是不連續(xù)的,A正確;由于各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同，各種原子都有自己的特征譜線，B錯(cuò)誤,C正確；根據(jù)各種原子的特征譜線,分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可鑒別物質(zhì)中含哪些元素，D正確。3．氫原子從能量為E1的較高激發(fā)態(tài)躍遷到能量為E2的較低激發(fā)態(tài)，設(shè)真空中的光速為c，則（）A．吸收光子的波長(zhǎng)為eq\f(cE1－E2，h）B．輻射光子的波長(zhǎng)為eq\f(cE1－E2，h)C．吸收光子的波長(zhǎng)為eq\f(ch，E1－E2)D．輻射光子的波長(zhǎng)為eq\f（ch,E1－E2)答案D解析由玻爾理論的躍遷假設(shè)知，當(dāng)氫原子由較高的能級(jí)向較低的能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子，由關(guān)系式hν＝E1－E2得ν＝eq\f（E1－E2，h)。又有λ＝eq\f(c,ν)，故輻射光子的波長(zhǎng)為λ＝eq\f（ch，E1－E2），D選項(xiàng)正確。4．［2017·湖南永州二模]如圖所示,圖甲為氫原子的能級(jí)圖,圖乙為氫原子的光譜。已知譜線a是氫原子從n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)的輻射光,譜線b可能是氫原子在下列哪種躍遷情形時(shí)的輻射光（）A．從n＝3的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)B．從n＝5的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)C．從n＝4的能級(jí)躍遷到n＝3的能級(jí)D．從n＝5的能級(jí)躍遷到n＝3的能級(jí)答案B解析由題圖乙可知，譜線a的波長(zhǎng)大于譜線b的波長(zhǎng)，所以a光的光子頻率小于b光的光子頻率，則b光的光子能量大于n＝4和n＝2間的能級(jí)差，分析可知A、C、D錯(cuò)誤，B正確。5．[2017·山東青島一模］原子從A能級(jí)躍遷到B能級(jí)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ1的光子，原子從B能級(jí)躍遷到C能級(jí)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ2的光子。已知λ1〉λ2,那么原子從A能級(jí)躍遷到C能級(jí)時(shí)將要(）A．發(fā)出波長(zhǎng)為λ1－λ2的光子B．發(fā)出波長(zhǎng)為eq\f(λ1λ2,λ1－λ2)的光子C．吸收波長(zhǎng)為λ1－λ2的光子D．吸收波長(zhǎng)為eq\f(λ1λ2，λ1－λ2)的光子答案B解析原子從A能級(jí)躍遷到B能級(jí)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ1的光子,原子從B能級(jí)躍遷到C能級(jí)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ2的光子,已知λ1>λ2，所以B、C能級(jí)之間能量差等于A、C能級(jí)與A、B能級(jí)之間能量差之和，即有eq\f(hc,λ2)＝eq\f(hc，λ1)＋eq\f（hc,λ3),故從A能級(jí)躍遷到C能級(jí)時(shí)將要發(fā)出波長(zhǎng)為λ3＝eq\f(λ1λ2，λ1－λ2)的光子，B正確。6．如圖所示，是氫原子四個(gè)能級(jí)的示意圖。當(dāng)氫原子從n＝4的能級(jí)躍遷到n＝3的能級(jí)時(shí)，輻射出光子a.當(dāng)氫原子從n＝3的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)，輻射出光子b。則以下判斷正確的是(）A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的頻率大于光子b的頻率C．光子a的波長(zhǎng)大于光子b的波長(zhǎng)D．在真空中光子a的傳播速度大于光子b的傳播速度答案C解析Ea＝E4－E3＝0。66eV,Eb＝E3－E2＝1。89eV，Ea〈Eb,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)E＝hν可得ν＝eq\f(E,h)，因?yàn)镋a〈Eb，所以νa〈νb，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)λ＝eq\f（c，ν），νa<νb，可得λa〉λb，選項(xiàng)C正確；在真空中光子的傳播速度相同，均是3×108m/s,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7．關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷程，下列說法正確的有（)A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi)B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)C．對(duì)原子光譜的研究開辟了深入探索原子結(jié)構(gòu)的道路D．玻爾原子理論無(wú)法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，說明玻爾提出的原子定態(tài)概念是錯(cuò)誤的答案BC解析湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子后，認(rèn)為原子是一個(gè)帶正電的均勻球體，電子一個(gè)個(gè)鑲嵌在其中，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由盧瑟福對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析所得出的結(jié)論可知選項(xiàng)B正確；根據(jù)對(duì)原子光譜產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行探究,開辟了深入探索原子結(jié)構(gòu)的道路，選項(xiàng)C正確；玻爾理論雖然不能解釋較為復(fù)雜原子光譜的現(xiàn)象,但其提出的原子定態(tài)概念是正確的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8．［2017·安徽師大附中二模］已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1,n＝2、3能級(jí)所對(duì)應(yīng)的能量分別為E2和E3,大量處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷放出若干頻率的光子，依據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是（）A．產(chǎn)生的光子的最大頻率為eq\f（E3－E2，h)B．當(dāng)氫原子從能級(jí)n＝2躍遷到n＝1時(shí)，對(duì)應(yīng)的電子的軌道半徑變小，能量也變小C．若氫原子從能級(jí)n＝2躍遷到n＝1時(shí)放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)氫原子從能級(jí)n＝3躍遷到n＝1時(shí)放出的光子照到該金屬表面時(shí),逸出的光電子的最大初動(dòng)能為E3－E2D．若要使處于能級(jí)n＝3的氫原子電離，可以采用兩種方法:一是用能量為－E3的電子撞擊氫原子，二是用能量為－E3的光子照射氫原子答案BC解析大量處于能級(jí)n＝3的氫原子向低能級(jí)躍遷能產(chǎn)生3種不同頻率的光子，產(chǎn)生光子的最大頻率為eq\f(E3－E1,h)，A錯(cuò)誤；當(dāng)氫原子從能級(jí)n＝2躍遷到n＝1時(shí)，能量減小，電子離原子核更近，電子軌道半徑變小，B正確；若氫原子從能級(jí)n＝2躍遷到n＝1時(shí)放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由光電效應(yīng)方程可知，該金屬的逸出功恰好等于E2－E1，則當(dāng)氫原子從能級(jí)n＝3躍遷到n＝1時(shí)放出的光子照射該金屬時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能為(E3－E1）－（E2－E1)＝E3－E2，C正確;電子是有質(zhì)量的，撞擊氫原子是發(fā)生彈性碰撞，由于電子和氫原子質(zhì)量不同,故電子不能把－E3的能量完全傳遞給氫原子，因此不能使氫原子電離，而光子的能量可以完全被氫原子吸收,使氫原子電離，D錯(cuò)誤。9。[2017·湖北七市聯(lián)考］氫原子的能級(jí)圖如圖所示，大量處于n＝5激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，一共可以輻射出10種不同頻率的光子。其中萊曼系是指氫原子由高能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子，則()A．10種光子中波長(zhǎng)最短的是從n＝5激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的B．10種光子中有4種屬于萊曼系C．使n＝5能級(jí)的氫原子電離至少要0.85eV的能量D．從n＝2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放光子的能量等于從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放光子的能量答案AB解析從n＝5激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的光子的能量最大、頻率最大，所以波長(zhǎng)最短，A正確；由題意知，從n＝5、4、3、2激發(fā)態(tài)躍遷到n＝1時(shí)發(fā)出的4種光子屬于萊曼系，B正確;由題圖知,n＝5能級(jí)的電離能為0.54eV,C錯(cuò)誤；從n＝2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放光子的能量大于從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放光子的能量，D錯(cuò)誤.10．[2017·福建漳州模擬]若原子的某內(nèi)層電子被電離形成空位，其他層的電子躍遷到該空位上時(shí),會(huì)將多余的能量以電磁輻射的形式釋放出來(lái)，此電磁輻射就是原子的特征X射線.內(nèi)層空位的產(chǎn)生有多種機(jī)制，其中的一種稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換，即原子中處于激發(fā)態(tài)的核躍遷回基態(tài)時(shí),將躍遷時(shí)釋放的能量交給某一內(nèi)層電子，使此內(nèi)層電子電離而形成空位（被電離的電子稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換電子)。釙(eq\o\al（214，84）Po）的原子核從某一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí),可將能量E0＝1.416MeV交給內(nèi)層電子（如K、L、M層電子,K、L、M標(biāo)記原子中最靠近核的三個(gè)電子層)使其電離。實(shí)驗(yàn)測(cè)得從釙原子的K、L、M層電離出的電子的動(dòng)能分別為Ek＝1。323MeV、EL＝1。399MeV、EM＝1。412MeV.則可能發(fā)射的特征X射線的能量為(）A．0。013MeVB．0。017MeVC．0.076MeVD．0.093MeV答案AC解析設(shè)原子在n能級(jí)能量為En，電子電離后動(dòng)能為E動(dòng)，則E動(dòng)＝En＋E0，所以En＝E動(dòng)－E0.計(jì)算K、L、M三個(gè)能級(jí)值,EK′＝－0.093MeV，EL′＝－0。017MeV，EM′＝－0。004MeV。所以躍遷情形如圖所示，共可輻射三種頻率的射線，射線能量分別為：E1＝EM′－EK′＝0.089MeVE2＝EL′－EK′＝0。076MeVE3＝EM′－EL′＝0.013MeV即A、C正確.二、非選擇題（本題共2